外周血嗜酸性粒细胞计数与慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者呼出气一氧化氮及预后的相关性

刘土轩 彭敏 刘旺 何啟忠 何冠锋 王满霞 何海春

(广东医科大学附属第二医院，广东 湛江 524000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是临床上严重危及患者生命安全的呼吸系统多发疾病，有着较高的致残率与病死率〔1～3〕。COPD同时也是慢性支气管炎的常见并发症，主要特征表现为与慢性炎症有关的持续性气流受限，细菌、病毒感染、吸烟、粉尘等化学物质和空气污染等外部因素与遗传、气道高反应性等内部因素均会导致COPD的发生发展〔4～6〕。有毒气体或颗粒侵入气道和肺部时，促使气道和肺部慢性炎性反应增强，引起气流受限进行性发展，从而导致患者缺氧状况明显，加剧COPD的病情恶化。COPD急性加重期(AECOPD)则是COPD病程发展进入危险时期，其主要是由下呼吸道感染等因素引起的病情恶化，常常造成患者呼吸衰竭与死亡，反映患者的健康状况和预后情况不良，因此积极采取有效措施预测AECOPD患者预后具有十分重要的意义〔7,8〕。然而，准确判断和预测AECOPD的预后目前尚无统一的标准。研究〔9～12〕表明，外周血嗜酸性粒细胞(EOS)与AECOPD患者的预后有着紧密的联系。Sulku等〔13〕发现，40%以上的AECOPD患者气道内EOS计数显著增高，并且高比例EOS计数的患者常常显示对糖皮质激素治疗易感且反应良好，住院时间也相应缩短。研究〔14,15〕发现，EOS计数在呼吸道炎症进展过程中起着非常关键的作用，并且AECOPD患者外周血EOS计数能确切反映患者痰EOS计数，且EOS计数临界值为2%。EOS会产生一氧化氮(NO)，因此呼出气NO(FeNO)也被认为是反映AECOPD患者气道炎症的灵敏检测指标〔16～18〕。国内外研究〔19,20〕显示，FeNO的浓度测定可以很好反映气道炎症,并且美国胸科学会/欧洲呼吸学会(ATS/ERS)已将FeNO的测定标准化和规范化，与其他检测技术相比较，FeNO不仅能够标准化测量，而且可直接检测并能马上得出结果，在疾病的不同时期反复检测，简单易获取，为临床治疗指导争取宝贵的时间。然而，现如今国内外多将FeNO推荐为哮喘气道炎症监测指标，几乎无相关研究将其用作预测AECOPD的预后。因此，本研究将探讨EOS计数与AECOPD患者FeNO及预后差异的相关性。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2018年9月至2019年11月广东医科大学附属第二医院收治的AECOPD患者116例为研究对象。观察组共47例，男30例，女17例，平均年龄(66.96±10.27)岁；对照组共69例，男43例，女26例，平均年龄(67.75±10.91)岁。两组性别构成、年龄、体重指数(BMI)、吸烟史、喝酒、高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病、病程和入院COPD评估测试(CAT)评分差异比较均无统计学意义(P>0.05)，见表1。纳入标准：(1)AECOPD患者的诊断均符合《慢性阻塞性肺疾病诊疗指南(2013年修订版)》〔21〕中对AECOPD的诊断标准，诊断标准如下：肺功能检查示1 s用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)<70%，FEV%<80%；(2)年龄40～80岁；(3)入院前6个月肺功能检查为稳定期肺功能；(4)近期未使用激素或抗生素类药物进行治疗；(5)入院时均未发生呼吸衰竭。排除标准：(1)既往有因AECOPD入院病史；(2)并发严重危及健康的呼吸系统疾病者，如肺恶性肿瘤、支气管扩张症、支气管哮喘与肺结核等；(3)严重心、肝、肾等脏器功能不全或慢性疾病者；(4)患有结缔组织病者；(5)过敏性疾病或寄生虫感染急性发作期者；(6)临床资料不完整者；(7)拒绝或不配合参与本研究者。患者入院24 h均行血细胞检测，根据血细胞检测中EOS%水平将纳入的研究对象分为观察组(EOS%>2%)与对照组(EOS%≤2%)。此研究经本院伦理委员会审批并批准通过，患者均知情并签署知情同意书。

1.2方法 在患者入院24 h内，使用全自动血细胞分析仪(希森美康血细胞分析仪)记录两组患者的血细胞计数；收集两组患者的基线指标，如吸烟史、基础疾病(冠心病、高血压和糖尿病)和BMI等；采用FeNO检测仪(纳库伦SV-ENO-03FeNO检测仪)检测两组患者FeNO；使用肺功能仪(科斯迈肺功能仪)对两组患者的肺功能进行检测，测定前嘱患者休息30 min，后取坐位，连续测定符合要求的3次肺功能参数，且3次肺功能的FEV1变异率<5%，取FEV1最高值作为观察指标，记录FEV1%；记录入院时CAT评分。两组患者的治疗均由未参与本研究的呼吸科同一组医生实施，按照AECOPD治疗原则给予吸氧、平喘、祛痰、抗感染、维持水电解质平衡和应用糖皮质激素(国药准字H20033553，天津天药药业股份有限公司)等综合治疗，有呼吸衰竭者立即采用机械通气治疗。同时记录两组患者住院期间C-反应蛋白(CRP)、静脉激素使用率、抗生素使用率、机械通气使用率、治疗7 d后CAT评分下降≥2分人数及住院时间。所有患者出院后长期使用支气管舒张剂(国药准字H20090242，英国葛兰素史克公司)和糖皮质激素治疗预防复发，通过门诊、电话或微信的方式对两组患者进行随访，每2个月至少随访1次，主要研究终点设置为1年内再发急性加重，次要研究终点设置为1年内因COPD死亡。

1.3FeNO检测方法 FeNO的检测需在室内进行，测量结果采取μg/g单位表示。以下操作应在室温20～26℃，湿度30%～60%的检测室内进行。检测室内应确保无明显可见的烟灰尘及严禁出现花木、墙壁涂料及其他装饰品等与影响检测气体的异味，并且受试期间相关工作人员严禁在检测室内吸烟。受试者在检测前保持安静，无剧烈运动，保证禁食1 h以上，禁饮饮料类饮品，如豆浆类、咖啡、茶及碳酸类，避免过冷或过热饮水。测量前向受试者讲述测量方法，并且解释测量目的,有需求可进行必要演示。根据使用说明书及2005年发布的ATS/ERS测定技术标准方法〔5〕对患者采取标准测量方法进行操作：嘱咐受试者取站立位或坐位，腰板挺直，呈现站直或坐直的状态，头保持自然水平，处于放松状态，如穿戴有过紧的衣服、胸带及腰带者，应及时松解，口含NIOX滤器时，测量全程口角应保证不漏气，但是滤器嘴不能用舌头堵塞。

1.4统计学方法 采用SPSS23.0软件进行t检验、χ2检验或Fisher确切概率法、Pearson相关系数分析及受试者工作特征(ROC)曲线分析。

2 结 果

2.1两组各项实验室指标的比较 观察组与对照组红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、白蛋白(Alb)、血小板(PLT)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、肌酐、尿素氮、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)和动脉血氧分压(PaO2)差异比较无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比，观察组白细胞(WBC)、CRP水平、中性粒细胞及FeNO均显著增加(P<0.05)，FEV1%及FEV1/FVC均显著降低(P<0.05)，见表1、图1。

表1 两组一般临床资料及实验室各项指标比较

图1 两组FeNO比较

2.2两组住院期间各项指标及出院后1年内因病情加重而再次住院概率和出院后1年内死亡率比较观察组与对照组住院期间静脉激素使用率及抗生素使用率差异比较无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比，观察组机械通气使用率及住院时长均增加，差异有统计学意义(P<0.05)，治疗7 d后CAT评分下降≥2分的人数降低，差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比，观察组出院后1年内因病情加重而再次住院概率和出院后1年内死亡率均降低(P<0.05)，见表2。

2.3EOS%与FeNO的关系 两组外周血EOS%与FeNO呈显著正相关(r=0.72，P=0.00)，见图2。

2.4ROC曲线分析 FeNO评估AECOPD患者出院1年内死亡的曲线下面积(AUC)为0.728(95%CI：0.713～0.842，P<0.05)，最佳截断值为35.5 μg/g，敏感度为82.17%，特异度为83.28%，见图3。

表2 两组住院期间各项指标及出院后1年内因病情加重而再次住院概率和出院后1年内死亡率的比较

图2 EOS%与FeNO的关系

图3 FeNO评估AECOPD患者 出院1年内死亡的ROC曲线

3 讨 论

根据全世界的COPD流行病学调查报道，2010年全球COPD的患病率高达11.7%,预计至2020年，COPD将上升至全球疾病死因的第3位，其中女性总患病率为7.6%，低于男性的14.3%，农村居民的患病率为9.7%，低于城市居民的13.6%〔22〕。不仅如此，COPD极易向AECOPD转变，致使患者的呼吸功能急剧恶化，是导致COPD患者死亡的主要原因。虽然AECOPD是凶险的临床急症，然而目前尚无统一的标准去准确判断其预后。

肺内中性粒细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞(尤其是CD8+)浸润介导的慢性炎症是COPD发生发展的核心机制〔23,24〕。与此同时，CRP是临床上一种常见的炎症标志物,患者CRP水平越高,证明患者气道内炎性反应更加剧烈,情况越差。近年来研究也发现，外周血EOS在AECOPD的发病发展中起着非常关键的作用，大约有40%的AECOPD患者中存在EOS气道炎症〔25〕。COPD患者外周血EOS计数也与急性加重的风险相关，在COPD患者的人群中，外周血EOS计数如果升高至0.34×109个/L，其COPD急性加重的风险将相应增加1.76倍〔26〕，这与本研究结果一致。另外有学者〔14,15〕发现，AECOPD患者外周血EOS计数能确切反映患者痰EOS计数，且EOS计数临界值为2%。因此本研究EOS计数以2%为分界值进行分组分析，此外还考虑到血常规检测方便性和快捷性，故本研究采用血EOS计数代替AECOPD患者痰EOS计数水平。

本研究发现，EOS更高的AECOPD患者住院期间肺功能降低、机械通气使用率、治疗和住院时长增加得更明显，并且其7 d后CAT评分下降≥2分的患者人数更少，提示病情更加恶化，预后更加不良。

本研究发现，观察组患者在出院后1年内有着更低的因病情加重而再次住院概率和死亡率，提示中远期预后良好。虽然COPD患者外周血EOS计数减少，能够减少罹患AECOPD的风险，然而在AECOPD患者中EOS计数减少预示着患者细菌感染强度增加，显示预后不良。加之高EOS比例AECOPD患者对糖皮质激素等治疗反应更敏感，可显著降低气道炎症和过敏反应，改善预后，降低AECOPD患者再入院率与死亡率〔4〕。

COPD急性发作时，肺部感染因子刺激多种细胞过表达诱导型NO合成酶，从而使得NO合成增多，造成气道炎症，导致肺组织损伤〔4〕。因此，FeNO现已成为研究者们关注的焦点，作为一种新兴的炎症标志物，现已证明其不仅能够良好反映呼吸道嗜酸性炎症的程度,还具有区别呼吸道炎症类型和评估呼吸道炎症水平、明确吸入性糖皮质激素治疗的反应性及判断吸入性糖皮质激素治疗的依从性〔27〕。本研究结果显示外周血EOS%与FeNO呈显著正相关关系，并且FeNO能较好评估AECOPD患者出院后一年的死亡情况，印证了以上观点。

综上，AECOPD患者在入院时若外周血EOS%≥2%说明其对糖皮质激素治疗更加敏感，同时出院1年内再发急性加重入院概率与死亡风险较低，远期生存预后较好。外周血EOS水平与FeNO呈正相关关系，外周血EOS比例升高，FeNO水平也相应升高，并且FeNO水平对预测AECOPD患者的治疗效果及临床预后具有一定的指导意义。但本研究尚有一定的局限性，纳入的研究对象样本量较小且为单中心研究，结论尚需多中心、大样本量研究进一步确定与证实。